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直线电机在高速机床上的应用

2021-08-19 16:51:21

从原理上讲,直线电机是非常简单的,它将普通的旋转电机沿其轴的平面方向展开,然后展开成一面.由原来旋转电机的定子转换而成的一面(即电能馈人部分)称为初级;另一面(即电能供给)称为次级。一段(铁心和线圈)有一定长度,称为直线感应电动机的实际长度,它有—个始端和—个端点。

两端都存在终端效应,这种现象也只存在于直线电机。当交流电通过初级线圈时,在主线圈和次级导体之间产生一条直线运动的交变磁场。因为这一交变磁场在次级导板上产生感应电流,与磁场相互作用,使次级电流产生感生电流,而电流又与初级磁场相互作用而形成电磁力,从而促使两个方向的相对运动。

线性电动机由于传动结构简单,减少了插补滞后,定位精度、再现精度、精度等问题,通过位置检测反馈控制比"旋转伺服电机,滚珠丝杠"高,而且容易实现。线性电机的定位精度可以达到0.1微米。

直线电机厂家

"旋转伺服电机,滚珠丝杠"达到2~5μm,并要求CNC-伺服电机-无隙连轴器-止推轴承-冷却系统-高精度滚动导轨-螺母座-工作台闭环整个系统的传动部分要轻量化,光栅精度要高。若要达到较高的平稳性,"旋转伺服电机滚珠丝杠"应采用双轴驱动,直线电机是发热元件,需要采取强冷措施,要达到同样的目的,直线电机厂家要付出更大的代价。

直线电机速度较快,直线电机速度可达300m/min,加速度可达10g;滚珠丝杠速度120m/min,加速度1.5g。直线电机在速度和加速度方面具有相当大的优势,并且在成功解决发热问题后,直线电机的速度将进一步提高,而"旋转伺服电机,滚珠丝杠"的速度则很难提高。用直线电机直接驱动机床进给系统和旋转电机传动方式的区别是取消了从电机到工作台的所有中间传动环节。这一传动方式也叫“直传动”,常说“直线传动”,也叫“零传动”。这一“零传动”方式带来了原旋转电机驱动方式不能达到的性能指标和优点,但也带来了新的矛盾和问题。

由于直接驱动技术的发展,直线电机与传统的“旋转伺服电机,滚珠丝杠”驱动方式的对比引起了业界的关注。与直线电机相比,直线电机无旋转运动,不受离心力的影响。所以直线电机速度可达到很高,调速方便,适用于高速场合。

使用寿命方面,直线电机由于运动部件与固定部件之间存在安装间隙,无接触,不因动子高速往复运动而磨损,长距离使用,定位精度较高,适用于高精度场合。滚珠丝杠在高速往复式运动时则不能保证精度,由于高速摩擦会导致丝杠螺母磨损,影响运动精度要求,不能满足高精度要求。该运动机构采用直线电机的直线运动,以其快速、高精度等优点,成功地应用于异形截面工件的微机车削、研磨。相对于传统的采用“靠模”加工异形内外圆轮廓的方法,具有编程修改灵活、加工精度高等优点,非常适合于加工多品种、小批量产品。


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